三維燈光渲染技術(shù) 教學(xué)PPT課件

三維燈光渲染技術(shù) 教學(xué)PPT課件,三維燈光渲染技術(shù),教學(xué)PPT課件,三維,燈光,渲染,技術(shù),教學(xué),PPT,課件 第四章通 道全局照明1渲染準(zhǔn)備工作 2照明設(shè)置3場(chǎng)景模型UV設(shè)置4目錄 CONTENTSmental ray 燈光照明5景深6案例分析本章通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的小場(chǎng)景渲染進(jìn)行講解，我們計(jì)劃是創(chuàng)建一個(gè)老式的火車站地下通道，下午的陽(yáng)光照射進(jìn)通道，要營(yíng)造一種等待著乘客穿梭的氣氛。通過(guò)本例的學(xué)習(xí)，將向大家講述貼圖效果，重點(diǎn)放在全局光照的制作和烘焙貼圖的使用技巧上，烘焙貼圖不僅在動(dòng)畫電影中使用，在游戲開(kāi)發(fā)里烘焙貼圖也同樣被廣泛采用。全局照明1全局照明（1）創(chuàng)建一個(gè)簡(jiǎn)單的場(chǎng)景，用來(lái)渲染測(cè)試焦散的效果，為場(chǎng)景中的對(duì)象分別賦予材質(zhì)lambert 材質(zhì)。全局照明（2）創(chuàng)建一盞聚光燈來(lái)照亮場(chǎng)景中的小方塊，調(diào)節(jié)好燈光的角度及視圖的渲染角度后，如圖所示。在渲染設(shè)置窗口中將當(dāng)前渲染器指定為mental ray 渲染器，設(shè)置好渲染尺寸。全局照明（2）創(chuàng)建一盞聚光燈來(lái)照亮場(chǎng)景中的小方塊，調(diào)節(jié)好燈光的角度及視圖的渲染角度后，如圖所示。在渲染設(shè)置窗口中將當(dāng)前渲染器指定為mental ray 渲染器，設(shè)置好渲染尺寸。全局照明（2）創(chuàng)建一盞聚光燈來(lái)照亮場(chǎng)景中的小方塊，調(diào)節(jié)好燈光的角度及視圖的渲染角度。在渲染設(shè)置窗口中將當(dāng)前渲染器指定為mental ray 渲染器，設(shè)置好渲染尺寸，渲染效果如圖。全局照明（3）在渲染設(shè)置中間接照明選項(xiàng)中的全局照明勾選全局照明。打開(kāi)了全局照明開(kāi)關(guān)后僅說(shuō)明渲染器允許渲染全局照明效果，因此打開(kāi)這個(gè)開(kāi)關(guān)是必要條件，但還不夠充分，我們還需要做其他的相關(guān)設(shè)置。（4）選擇燈光，按Ctrl+a 打開(kāi)聚光燈屬性面板，展開(kāi)mentrl ray 選項(xiàng)下的焦散和全局照明，勾選發(fā)射光子選項(xiàng)。全局照明（4）設(shè)置不同的光子密度，可以得到不同的全局光照效果。全局照明（4）設(shè)置不同的全局照明光子的數(shù)量可以控制光子渲染的細(xì)膩程度。渲染準(zhǔn)備工作 2渲染準(zhǔn)備工作 渲染設(shè)置步驟（1）設(shè)置好場(chǎng)景渲染尺寸問(wèn)HD720，關(guān)閉默認(rèn)燈光。（2）當(dāng)測(cè)試參數(shù)調(diào)整完畢時(shí)，執(zhí)行 創(chuàng)建 攝像機(jī) 自由攝像機(jī)，調(diào)整到合適位置，并打開(kāi) 視圖 攝像機(jī)設(shè)置 分辨率門，得到合適的攝像機(jī)角度，如圖所示。照明設(shè)置3照明設(shè)置（1）執(zhí)行菜單命令 創(chuàng)建 燈光 區(qū)域光，在通道的入口處創(chuàng)建一盞區(qū)域光作為主燈光，設(shè)置其位置、方向和大小。照明設(shè)置（2）選擇區(qū)域光，按Ctrl+a 鍵打開(kāi)屬性編輯器，設(shè)置強(qiáng)度為800，衰退速率為二次方，勾選使用光線跟蹤陰影，設(shè)置光線數(shù)為15。照明設(shè)置（3）再次選中區(qū)域燈光，maya 將刷新燈光屬性，在mental ray 選項(xiàng)中的焦散和全局照明選項(xiàng)中，勾選發(fā)射光子，光子密度設(shè)置為2000，全局照明光子設(shè)置為100000。照明設(shè)置（4）開(kāi)啟mental ray 中區(qū)域光選項(xiàng)，勾選使用燈光形狀，高采樣數(shù)為64，高采樣限制為12，可以得到較為細(xì)膩的光線。照明設(shè)置（5）添加輔助燈光，執(zhí)行菜單命令 創(chuàng)建 燈光 區(qū)域光，在場(chǎng)景通道中間創(chuàng)建一排點(diǎn)光源作為輔助光。照明設(shè)置（6）選擇點(diǎn)光源，按Ctrl+a 鍵打開(kāi)屬性編輯器，設(shè)置強(qiáng)度為0.1，選擇所有點(diǎn)光源打開(kāi)窗口選項(xiàng)下常規(guī)編輯器下菜單的屬性總表。照明設(shè)置（7）選擇強(qiáng)度，可以統(tǒng)一修改所有點(diǎn)光源強(qiáng)度參數(shù)。渲染效果如圖。場(chǎng)景模型UV設(shè)置4場(chǎng)景模型UV設(shè)置（1）模型分析，本章的模型并不復(fù)雜，建模采用目前常用的mesh 建模方式，多邊形建模的優(yōu)點(diǎn)在于可調(diào)節(jié)性很強(qiáng)，對(duì)于后期的貼圖有很好的控制性。（2）由于通道比較長(zhǎng)，中間需要斷開(kāi)來(lái)拆分UV，才能得到較大面的貼圖，遠(yuǎn)處的燈箱需要使用自發(fā)光技術(shù)，同時(shí)場(chǎng)景只用一個(gè)材質(zhì)來(lái)解決貼圖。如何進(jìn)行UV 設(shè)置：（3）選擇標(biāo)簽?zāi)Ｐ停⒋_認(rèn)此時(shí)maya 模塊為建模模塊。場(chǎng)景模型UV設(shè)置（4）選擇通道頂面4 個(gè)面，執(zhí)行maya 菜單欄中的 編輯UV 選項(xiàng)中的 平面映射 后面的小方塊，在彈出的 平面UV 選項(xiàng) 中選擇Y 軸 選項(xiàng)，點(diǎn)擊投影按鈕。（5）場(chǎng)景中的標(biāo)簽?zāi)Ｐ蜁?huì)得到一個(gè)平面的UV 投射坐標(biāo)，如圖所示。場(chǎng)景模型UV設(shè)置（6）執(zhí)行maya 主菜單中 窗口 選項(xiàng)中的UV 紋理編輯器，在彈出的UV 紋理編輯器 中得到一張標(biāo)簽?zāi)Ｐ偷腢V 圖。場(chǎng)景模型UV設(shè)置（7）模型的其他面也通過(guò)同樣的方法映射UV，并調(diào)整UV 的大小。（8）選擇lambert 材質(zhì)，執(zhí)行Ctrl+a 展開(kāi)材質(zhì)屬性面板，在點(diǎn)擊 顏色 標(biāo)簽后的 ，在彈出的 創(chuàng)建渲染節(jié)點(diǎn) 中點(diǎn)擊 文件 選項(xiàng)。Maya 軟件會(huì)自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到file（文件）節(jié)點(diǎn)的屬性面板，在文件屬性，點(diǎn)擊圖像名稱后的文件夾按鈕，選擇項(xiàng)目工程中貼圖文件夾sourceimages 中的UV 紋理測(cè)試圖，如圖所示。場(chǎng)景模型UV設(shè)置（9）在maya 操作視圖中，按鍵盤的數(shù)字鍵6，得到貼圖預(yù)覽模式，觀察到標(biāo)簽的UV 有明顯拉伸，如圖：打開(kāi)Hypershade），創(chuàng)建Lambet 材質(zhì)球，指定給所有模型，雙擊顏色標(biāo)簽，在彈出對(duì)話框中選中文件節(jié)點(diǎn)，采用UV 貼圖檢查UV 拆分正確與否。設(shè)置File 文件 節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)的UV 向重復(fù) 均為10，設(shè)置如圖所示。場(chǎng)景模型UV設(shè)置（10）烘焙貼圖，在Hypershaer 中創(chuàng)建表面材質(zhì)球（surfaceShader）在mental ray 的選項(xiàng)中，點(diǎn)擊紋理，找到mib_amb_occlusion,鼠標(biāo)中鍵按住，拖拽至表面材質(zhì)球（surfaceShader）上，Ctrl+a 打開(kāi)mib_amb_ occlusion 屬性，設(shè)置Samples 為256，Spread 為5，Max Distance 設(shè)置為2。將表面材質(zhì)球賦予給所有模型。場(chǎng)景模型UV設(shè)置（11）選擇渲染模塊，點(diǎn)擊maya 菜單欄中的 照明/著色下的批烘焙（mental ray），點(diǎn)擊后面的 ，會(huì)彈出mental ray 烘焙選項(xiàng)的設(shè)置面板，參考下圖。在mental ray 中，允許用戶進(jìn)行分類烘焙貼圖，共有兩種：第一種是紋理烘焙（把需要的顏色烘焙到模型表面上），第二種是頂點(diǎn)烘焙（把需要的顏色烘焙到模型頂點(diǎn)上）。這兩種烘焙類型是由區(qū)別的，頂點(diǎn)烘焙是將需要的顏色烘焙到模型的頂點(diǎn)上，這種烘焙到模型上的顏色是不能用于最終渲染的，這種烘焙智能在maya 的操作視圖上顯示或由其他游戲渲染引擎來(lái)解釋，是專門為游戲開(kāi)發(fā)所應(yīng)用的。場(chǎng)景模型UV設(shè)置（12）紋理烘焙：選擇要烘焙的對(duì)象，即對(duì)選擇的物體進(jìn)行烘焙，勾選使用渲染器設(shè)置：Mental ray 渲染器選用；質(zhì)量 標(biāo)簽中需要修改，其他無(wú)需修改，修改如下：質(zhì)量預(yù)設(shè)：產(chǎn)品級(jí)；光線跟蹤/掃描線質(zhì)量：最高采樣級(jí)別設(shè)置為3，采樣選項(xiàng)：勾選 抖動(dòng)；其他參數(shù)無(wú)需修改。場(chǎng)景模型UV設(shè)置（13）批量烘焙設(shè)置：選擇勾選烘焙陰影，勾選保持原始著色網(wǎng)格，勾選使用烘焙集覆蓋后，下面原灰色鎖定的紋理烘焙集覆蓋選項(xiàng)卡將被解鎖，接下來(lái)修改紋理烘焙集覆蓋各項(xiàng)設(shè)置。在顏色模式中選擇：燈光和顏色，法線方向選擇：表面背面；前綴：這里寫入一個(gè)自己能識(shí)別的名字，本案例為TD，分辨率設(shè)置為X 分辨率、Y 分辨率均為2048，文件格式選擇TGA，勾選烘焙到一個(gè)貼圖，最后點(diǎn)擊轉(zhuǎn)化并關(guān)閉，設(shè)置如圖所示。場(chǎng)景模型UV設(shè)置（13）等待幾分鐘后一張烘焙好的貼圖就好了。提示，大概需要3 分鐘左右，根據(jù)個(gè)人硬件條件不同，烘焙的時(shí)間也不同。烘焙出來(lái)的貼圖會(huì)放置在工程目錄下renderDatamental raylightMap 里，圖所示就是烘焙出來(lái)的貼圖。場(chǎng)景模型UV設(shè)置（14）由于烘焙的原因，原模型的Lembert 會(huì)被替換掉，現(xiàn)在創(chuàng)建一個(gè)新Lembert 賦予所有模型，Ctrl+a 打開(kāi)Lembert 屬性面板，單擊顏色標(biāo)簽后的 按鈕。（15）在彈出的創(chuàng)建渲染節(jié)點(diǎn)中選擇文件節(jié)點(diǎn)，在文件導(dǎo)入節(jié)點(diǎn)中選擇文件導(dǎo)入，導(dǎo)入在photoshop 中繪制的顏色貼圖。場(chǎng)景模型UV設(shè)置（16）Color 層繪制。（17）將color 層鏈接至lambert 材質(zhì)的顏色屬性上。渲染如圖。場(chǎng)景模型UV設(shè)置（18）單擊凹凸貼圖后面 ，在彈出的創(chuàng)建渲染節(jié)點(diǎn)中選擇文件導(dǎo)入，在文件導(dǎo)入節(jié)點(diǎn)中選擇文件導(dǎo)入，選擇電腦中的Bump 位圖紋理。選擇凹凸節(jié)點(diǎn)，Ctrl+a 展開(kāi)屬性面板，設(shè)置凹凸深度為0.01。場(chǎng)景模型UV設(shè)置（18）單擊凹凸貼圖后面 ，在彈出的創(chuàng)建渲染節(jié)點(diǎn)中選擇文件導(dǎo)入，在文件導(dǎo)入節(jié)點(diǎn)中選擇文件導(dǎo)入，選擇電腦中的Bump 位圖紋理。選擇凹凸節(jié)點(diǎn)，Ctrl+a 展開(kāi)屬性面板，設(shè)置凹凸深度為0.01，渲染效果如下圖。場(chǎng)景模型UV設(shè)置（19）通道遠(yuǎn)處的燈光箱廣告，可以采用在材質(zhì)上的白熾度來(lái)達(dá)到自發(fā)光的效果，在photoshop 中只處理燈光箱那塊區(qū)域，其他地方都設(shè)置成黑色。場(chǎng)景模型UV設(shè)置（19）通道遠(yuǎn)處的燈光箱廣告，可以采用在材質(zhì)上的白熾度來(lái)達(dá)到自發(fā)光的效果，在photoshop 中只處理燈光箱那塊區(qū)域，其他地方都設(shè)置成黑色。渲染效果如圖。場(chǎng)景模型UV設(shè)置（19）通道遠(yuǎn)處的燈光箱廣告，可以采用在材質(zhì)上的白熾度來(lái)達(dá)到自發(fā)光的效果，在photoshop 中只處理燈光箱那塊區(qū)域，其他地方都設(shè)置成黑色。渲染效果如圖。選擇燈箱文件file 節(jié)點(diǎn)，按Ctrl+a 打開(kāi)屬性面板，在顏色增益中可以再次調(diào)整自發(fā)光的強(qiáng)度，Alpha 設(shè)置為0.393，渲染效果如圖。場(chǎng)景模型UV設(shè)置（20）將材質(zhì)球類型由Lambert 改為Blinn，此時(shí)未修改參數(shù)時(shí)渲染的效果如圖，墻面上的反射過(guò)強(qiáng)，本案例設(shè)計(jì)為略帶潮濕的地下過(guò)道，在墻面上會(huì)有部分表面由于潮濕會(huì)產(chǎn)生反光效果，使用貼圖來(lái)分別控制鏡面反射顏色和反射率。場(chǎng)景模型UV設(shè)置（20）設(shè)置鏡面反射著色，分別在鏡面反射顏色和反射率鏈接兩張貼圖，渲染效果如圖。設(shè)置鏡面反射著色，分別在鏡面反射顏色和反射率鏈接兩張貼圖，如圖所示。場(chǎng)景模型UV設(shè)置（20）鏡面反射顏色貼圖繪制和渲染效果如圖所示。mental ray 燈光照明5mental ray 燈光照明（1）選擇區(qū)域光，Ctrl+a 打開(kāi)屬性面板，在mental ray 選項(xiàng)下的自定義著色器選項(xiàng)中點(diǎn)擊光子發(fā)射器后棋盤格按鈕，在彈出的創(chuàng)建渲染節(jié)點(diǎn)面板中選擇mental ray 中的mental ray 燈光中的mia_portal_ light 節(jié)點(diǎn)。此時(shí)，maya 默認(rèn)的區(qū)域光已失去效果，燈光效果由mental ray 的mia_portal_light1 節(jié)點(diǎn)來(lái)控制，默認(rèn)渲染效果如圖。mental ray 燈光照明（1）默認(rèn)渲染效果如圖。mental ray 燈光照明（2）將Intensity Multipllier 設(shè)置為14 時(shí)的渲染效果如圖所示。mental ray 燈光照明（3）在本案例中，將使用物理色溫標(biāo)來(lái)控制光線的燈暖，點(diǎn)擊color Multipllier 的 按鈕，在彈出的創(chuàng)建渲染節(jié)點(diǎn)面板中選擇mental ray 中的mental ray 燈光中的mib_blackbody。mental ray 燈光照明（4）下面使用不同的色溫?cái)?shù)值，渲染出的效果，色溫指的是光波在不同的能量下，人類眼睛所感受的顏色變化。mental ray 燈光照明（4）下面使用不同的色溫?cái)?shù)值，渲染出的效果，色溫指的是光波在不同的能量下，人類眼睛所感受的顏色變化。景深6景深（1）選中場(chǎng)景中的攝像機(jī)，Ctrl+a 打開(kāi)屬性面板，在mental ray 選項(xiàng)中點(diǎn)擊鏡頭著色器展開(kāi)選項(xiàng)，點(diǎn)擊創(chuàng)建按鈕，在彈出的創(chuàng)建渲染節(jié)點(diǎn)面板中選擇mental ray 中鏡頭選項(xiàng)中的physical_lens_dof。景深（2）在maya 菜單欄中的 創(chuàng)建 測(cè)量工具 距離工具，如圖所示。景深（3）在maya 透視圖中點(diǎn)擊攝像機(jī)，再點(diǎn)擊到視覺(jué)中心點(diǎn)，測(cè)出來(lái)的距離為18.931，在physical_ lens_dof 的屬性面板中Parmeters 選項(xiàng)下的Plane 設(shè)置為-18.9。景深（4）Radius 的參數(shù)用來(lái)控制模糊半徑，用戶可以根據(jù)需要來(lái)設(shè)置一個(gè)合理的參數(shù)，Radius 參數(shù)為0.1 時(shí)的渲染效果，渲染效果如圖所示。景深（4）Radius 參數(shù)為0.03時(shí)的渲染效果，渲染效果如圖所示。THANK YOU謝謝觀看